ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.1

Dimitris Psounis
Dimitris PsounisTeacher & Manager at Δημήτρης Ψούνης - Υπηρεσίες Εκπαίδευσης
ΠΛΗ30
ΕΝΟΤΗΤΑ 5: ΑΠΟΦΑΣΙΣΙΜΕΣ και
ΑΠΟ∆ΕΚΤΕΣ ΓΛΩΣΣΕΣ
Μάθηµα 5.1:
Μηχανές Turing που υπολογίζουν Συναρτήσεις
∆ηµήτρης Ψούνης
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
Α. Σκοπός του Μαθήµατος
Β. Θεωρία
1. Μηχανές Turing
1. ∆οµικά Στοιχεία
2. Τρόπος Λειτουργίας
3. Τυπικός Ορισµός
4. ∆ιάγραµµα Καταστάσεων Μηχανής Turing
5. Παραδείγµατα Απλών Μηχανών Turing
2. Σχέση «παράγει»
1. Κατάσταση Μ.Τ.
2. Σχηµατισµός Μ.Τ.
3. Σχέση «Παράγει»
3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ.
1. Στοιχειώδεις Μ.Τ.
2. Σύνθετες Μ.Τ.
4. Χρήση των Μηχανών Turing
1. Μ.Τ. που υπολογίζουν συναρτήσεις
2. Επεκτάσεις των Μ.Τ.
Γ.Ασκήσεις
2∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Α. Σκοπός του Μαθήµατος
Οι στόχοι του µαθήµατος είναι:
Επίπεδο Α
Η λειτουργία και ο σχεδίασµος Μ.Τ. είναι SOS για τις τελικές εξετάσεις
∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ.
Επίπεδο Β
∆ιάγραµµα Κατάστασης Μ.Τ.
Σχηµατισµός, Κατάσταση και σχέση «παράγει» στις Μ.Τ.
Επίπεδο Γ
(-)
3∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
B. Θεωρία
1. Mηχανή Turing
1. ∆οµικά Στοιχεία µιας µηχανής Turing
4∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
∆οµικά Στοιχεία µιας κλασικής Μηχανής Turing:
• Μία µονάδα ελέγχου (όπως το αυτόµατο των κανονικών γλωσσών), δηλαδή έναν
µηχανισµό καταστάσεων-µεταβάσεων.
• Η µονάδα ελέγχου έχει µία µοναδική τελική κατάσταση που συµβολίζεται µε h
• Επιπλέον όµως έχει µία ταινία συµβόλων απεριοριστου µεγέθους:
• Έχει αρχή (το αριστερότερο κελί) και είναι απεριοριστού µήκους προς τα δεξιά.
• Το ειδικό σύµβολο # δείχνει ότι το κελί είναι κενό.
• Έχει µια κεφαλή που δείχνει σε ένα συγκεκριµένο κελί της ταινίας.
Μηχανή
Turing
h
ΜΟΝΑ∆Α ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΑΙΝΙΑ
# # …
ΚΕΦΑΛΗ
B. Θεωρία
1. Μηχανή Turing
2. Τρόπος Λειτουργίας Μηχανής Turing
5∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Προσοχή στον τρόπο λειτουργίας της µηχανής Turing (καµία σχέση µε τα προηγούµενα).
Αρχικοποίηση
• Προτού καν ξεκινήσει την λειτουργία της, έχουµε περάσει την είσοδο στην ταινία.
• Συνήθως η είσοδος w είναι περασµένη ως #w# που σηµαίνει ότι:
• Το αριστερότερο κελί είναι #
• Μετά στα διαδοχικά κελιά είναι η συµβολοσειρά w
• Αµέσως µετά όλα τα κελιά είναι κενά.
• Η κεφαλή βρίσκεται συνήθως στην αρχή της ταινίας (καθορίζεται από την εκφώνηση)
Σε κάθε βήµα:
• Η µηχανή κοιτά την κατάσταση του αυτοµάτου και το σύµβολο της κεφαλής.
• Εκτελείται η ενέργεια που καθορίζει η µετάβαση που µπορεί να είναι αποκλειστικά µία από
τις εξής:
• Κίνησε Αριστερά την Κεφαλή (Συµβολίζεται L)
• Κίνησε ∆εξιά την Κεφαλή (Συµβολίζεται R)
• Αντικατέστησε το σύµβολο του κελιού που δείχνει η κεφαλή µε το σύµβολο σ
(συµβολίζεται σ)
• Η µετάβαση θα συµβολίζεται στο αυτόµατο ως:
• Α είναι η κατάσταση που βρισκόµαστε.
• κ είναι το σύµβολο του κελιού που δείχνει η κεφαλή
• Χ είναι L ή R ή σ
Τερµατισµός: Όταν γίνει η µετάβαση στην τελική κατάσταση h
A B
κ/Χ
B. Θεωρία
1. Μηχανή Turing
3. Τυπικός Ορισµός Ντετερµινιστικής Μηχανής Turing
Η µηχανή είναι ντετερµινιστική αφού έχουµε συνάρτηση µετάβασης (καθορίζεται µε
µοναδικό τρόπο η µετάβαση του αυτοµάτου µε κάθε συνδυασµό κατάστασης και
συµβόλου ταινίας)
6∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Μια Ντετερµινιστική Μηχανή Turing είναι µια 5-άδα , Σ, δ, s, h όπου:
είναι ένα πεπερασµένο σύνολο καταστάσεων
Σ είναι το αλφάβητο ταινίας που υποχρεωτικά περιέχει το κενό ( # ).
: Σ → Κ Σ ∪ , είναι η συνάρτηση µετάβασης. Π.χ. η κίνηση
0,1 1, σηµαίνει ότι είµαστε στην q0 και η κεφαλή δείχνει σε 1, οπότε
µεταβαίνουµε στην q1 και µετακινούµε την κεφαλή µία θέση δεξιά)
∈ είναι η αρχική κατάσταση
∈ είναι η τελική κατάσταση.
Συµπεριφορά µιας Μηχανής Turing
Μία µηχανή Turing µπορεί να έχει µία από τις ακόλουθες συµπεριφορές:
• Να τερµατίζει: Όταν φτάνει στην µοναδική τελική κατάσταση h
• Να πέφτει σε βρόχο: Αν π.χ. έχουµε κίνηση της µορφής q, σ q, σ
• Να κρεµάει: Αν γίνει µετάβαση L, όταν είµαστε στο 1ο κελί της ταινίας.
Σηµαντικό! Μια µηχανή Turing που έχει γραφτεί σωστά θα εκτελεί µια ενέργεια πάνω στην
ταινία της. Είναι προγραµµατιστικό λάθος να κρεµάει ή να πέφτει σε βρόχο.
B. Θεωρία
1. Μηχανή Turing
4. ∆ιάγραµµα Καταστάσεων Μηχανής Turing
7∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
∆ιάγραµµα Καταστάσεων µηχανής Turing είναι µια σχηµατική απεικόνιση της
συνάρτησης µετάβασης της µηχανής.
• Η αρχική κατάσταση συµβολίζεται:
• Η µετάβαση 0,1 1, συµβολίζεται:
• Η (µοναδική) τελική κατάσταση h συµβολίζεται µε:
q0 q1
1/R
h
Ασκηση 1: Θεωρούµε την µηχανή Turing ΜΑ που περιγράφεται από το ακόλουθο διάγραµµα
καταστάσεων. Αφού µελετήσετε την συµπεριφορά της µε είσοδο την συµβολοσειρά #abb#
µε την κεφαλή να βρίσκεται στην αρχή της ταινίας, δώστε µία άτυπη περιγραφή της λειτουργίας της
µηχανής.
B. Θεωρία
1. Μηχανή Turing
5. Παραδείγµατα Απλών Μηχανών Turing.
8∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
q0 q1
#/R a/b
b/a
q2
a/R
b/R
h
#/#
Ασκηση 2: Θεωρούµε την µηχανή Turing ΜΒ που περιγράφεται από το ακόλουθο διάγραµµα
καταστάσεων. Αφού µελετήσετε την συµπεριφορά της µε είσοδο την συµβολοσειρά #ba#
µε την κεφαλή να βρίσκεται στην αρχή της ταινίας, δώστε µία άτυπη περιγραφή της λειτουργίας της
µηχανής.
B. Θεωρία
1. Μηχανή Turing
5. Παραδείγµατα Απλών Μηχανών Turing.
9∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
q0 q1
#/R a/#
b/#
q2
#/R
h
#/#
B. Θεωρία
2. Σχέση «Παράγει»
1. Κατάσταση µιας Μ.Τ.
10∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Κατάσταση µιας Μ.Τ. είναι µια ενιαία περιγραφή που καθορίζει την τρέχουσα
κατάσταση της Μ.Τ. (δηλαδή µια φωτογραφία της κατάστασης στην οποία
βρισκόµαστε). Στην κατάσταση ορίζουµε µε έναν µαθηµατικό τρόπο:
1. Σε ποια κατάσταση βρίσκεται η µονάδα ελέγχου
2. Σε ποια θέση της ταινίας βρίσκεται η κεφαλή
3. Ποια είναι η συµβολοσειρά στην ταινία.
Παραδείγµατα:
Η MA που µελετήσαµε σε προηγούµενο παράδειγµα πέρασε από τις καταστάσεις Μ.Τ.:
• (q2,#bab) που σηµαίνει ότι
• Η µονάδα ελέγχου ήταν στην κατάσταση q2
• Η ταινία είχε τα σύµβολα #bab###########.....
• H κεφαλή δείχνει στο τρίτο κελί της ταινίας που έχει το σύµβολο α
• (h,#abb#) που σηµαίνει ότι
• Η µονάδα ελέγχου ήταν στην κατάσταση h
• Η ταινία είχε τα σύµβολα #abb###########.....
• H κεφαλή δείχνει στο πέµπτο κελί της ταινίας που έχει το σύµβολο #
Παραδείγµατα καταστάσεων Μ.Τ.:
• (q1,baa#)
• (h,######a)
B. Θεωρία
2. Σχέση «Παράγει»
2. Σχηµατισµός µιας Μ.Τ.
11∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Σχηµατισµός µιας Μ.Τ. είναι ένας πιο µαθηµατικός τρόπος να απεικονίσουµε την
ίδια πληροφορία µε αυτήν της κατάστασης µιας Μ.Τ. και συγκεκριµένα ως ένα µέλος
του καρτεσιανού γινοµένου:
Κ Σ∗ Σ Σ∗
Σ # ∪ !
Όπου
• το 1ο µέλος είναι η τρέχουσα κατάσταση
• Το 2ο µέλος είναι η συµβολοσειρά από την αρχή της ταινίας, εώς και το κελί
αριστερά της κεφαλής
• Το 3ο µέλος είναι το σύµβολο του κελιού που δείχνει η κεφαλή
• Το 4ο µέλος είναι η συµβολοσειρά στα δεξιά της κεφαλής.
Παραδείγµατα:
• Η κατάσταση Μ.Τ. (q2,#bab) αντιστοιχεί στον σχηµατισµό Μ.Τ. (q2,#b,α,b)
• Η κατάσταση Μ.Τ. (h,#abb#) αντιστοιχεί στον σχηµατισµό Μ.Τ. (h,#abb,#,ε)
B. Θεωρία
2. Σχέση «Παράγει»
3. Σχέση «Παράγει»
12∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Η σχέση «παράγει» ορίζεται για να έχουµε έναν µαθηµατικό τρόπο περιγραφής του
τι κάνει η µια µηχανή Turing.
• Τυπικά για µία Μηχανή Turing Μ=(Κ,Σ,δ,s,h) λέµε ότι ο σχηµατισµός
", #", $", %" 	 παράγει σε ένα βήµα τον σχηµατισµό ', #', $', %' και γράφουµε:
", #", $", %" 	⊢) ', #', $', %'
• αν και µόνο αν µεταβαίνουµε από το 1ο σχηµατισµό στον 2ο ακολουθώντας την
µετάβαση που ορίζεται στην συνάρτηση µετάβασης ως δ ", "
Ορίζουµε επίσης τις σχέσεις:
• «Παράγει σε n βήµατα» και συµβολίζουµε µε ⊢*
+
όπου κάνουµε n εφαρµογές της
σχέσης «παράγει σε ένα βήµα»
• «Παράγει» και συµβολίζουµε µε ⊢*
∗
όπου κάνουµε 0,1,2,…. εφαρµογές της
σχέσης «παράγει σε ένα βήµα»
Συνεπώς ένας υπολογισµός της Μ.Τ. είναι ο ,, -, #, .# ⊢/
∗
0, .1, 2, .3
B. Θεωρία
3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ.
1. Στοιχειώδεις Μ.Τ.
13∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Προκειµένου να κατασκευάσουµε µηχανές Turing που κάνουν µία ουσιαστική
δουλειά, ορίζουµε απλές µηχανές που θα χρησιµοποιήσουµε ως δοµικά στοιχεία σε
πιο περίπλοκες µηχανές.
Οι µηχανές που ορίζει το βιβλίο του ΕΑΠ είναι οι εξής ( * σηµαίνει «οτιδήποτε»):
s h
*/σ
Μσ ή σ : «Γράψιµο Συµβόλου σ»
s h
*/L
ΜL ή L : «Κίνηση Αριστερά»
s h
*/R
ΜR ή R : «Κίνηση ∆εξιά»
s h
*/*
Μ> ή > «Μηχανή αρχή»
h
Μh ή h «Μηχανή-Τέλος»
( */* σηµαίνει «ότι αφήνουµε την ταινία
ανέπαφη»):
*/*
Παράδειγµα: Η ακόλουθη µηχανή Turing µετακινεί την κεφαλή µία θέση δεξιά, διαβάζει το σύµβολο,
πάει µία θέση δεξιά και γράφει το σύµβολο σ, γίνεται µία κίνηση δεξιά ακόµη και η µηχανή τερµατίζει.
Η µηχανή αυτή µε είσοδο #aab# η κεφαλή πηγαίνει δεξιά #aab# διαβάζει το σύµβολο σ=α, µετακινεί
την κεφαλή µια θέση δεξιά #aab#, γράφεται το σύµβολο σ=α (κατάσταση ταινίας #aaa# ) και η κεφαλή
µετακινείται δεξία (κατάσταση ταινίας #aaa# ) και τερµατίζει.
B. Θεωρία
3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ.
1. Στοιχειώδεις Μ.Τ.
14∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Συνθέτουµε πιο σύνθετες µηχανές στις οποίες ενώνουµε στοιχεώδεις µηχανές µε
µεταβάσεις που διαβάζονται ως εξής:
Σύµβολα Μεταβάσεων
Κατά σύµβαση του ΕΑΠ αν δεν καθορίζεται µετάβαση από µια στοιχειώδη µηχανή,
τότε το αυτόµατο τερµατίζει.
Υποχρεωτική Μετάβαση
(την ακολουθούµε
υποχρεωτικά)
x Μετάβαση αν η κεφαλή
δείχνει στο σύµβολο x
R
4 5 #
R
4 5 # Μετάβαση µε αποθήκευση
συµβόλου. Η µηχανή θυµάται
ότι διάβασε το σύµβολο σ και
µπορούµε έπειτα να γράψουµε
το σύµβολο σ στην ταινία µε την
µηχανή σ.
σ R
B. Θεωρία
3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ.
1. Στοιχειώδεις Μ.Τ.
15∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Και οι ακόλουθες µηχανές Turing ορίζονται στο βιβλίο ΕΑΠ, θεωρούνται στοιχειώδεις
και µπορούµε να τις χρησιµοποιήσαµε για να κατασκευάσουµε ακόµη πιο περίπλοκες
µηχανές.
R2: «∆ύο θέσεις δεξιά»
R R
Οµοίως µπορούµε να χρησιµοποιήσουµε
την µηχανή L2
Γενικότερα µπορούµε να χρησιµοποιή-
σουµε τις µηχανές Lk,Rk για k κάποιον
φυσικό αριθµό.
R#: «∆εξιά µέχρι να συναντήσεις #»
R #6
Σχηµατικά ∆ιαβάζεται: «Όσο δεν διαβά-
ζεις # πήγαινε δεξιά
Οµοίως ορίζεται η µηχανή L#
7#6: «∆εξιά µέχρι να συναντήσεις µη κενό»
R #
Σχηµατικά ∆ιαβάζεται: «Όσο διαβά-
ζεις # πήγαινε δεξιά
Οµοίως ορίζεται η µηχανή #6
Άσκηση 1: ∆ώστε άτυπη περιγραφή της λειτουργίας της ακόλουθης Μ.Τ. µε είσοδο #w# όπου # ∈ 80,19∗
B. Θεωρία
3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ.
2. Σύνθετες Μ.Τ.
16∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Με χρήση των παραπάνω Μ.Τ. µπορούµε να κατασκευάσουµε πιο σύνθετες Μηχανές
Turing οι οποίες πλέον είναι στοιχειώδεις αλγόριθµοι που εκτελούν µια ενέργεια πάνω
στην ταινία της Μηχανής Turing.
#
#6
#
Άσκηση 2: ∆ώστε άτυπη περιγραφή της λειτουργίας της ακόλουθης Μ.Τ. µε είσοδο #w# όπου # ∈ 80,19∗
B. Θεωρία
3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ.
2. Σύνθετες Μ.Τ.
17∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
L#
4 5 #
# #
'
4
R#
#
L#
'
4
Παράδειγµα: Η ακόλουθη µηχανή Turing υπολογίζει την συνάρτηση f w #6 όπου #6 η συµβολοσειρά
που προκύπτει από την w µετατρέποντας κάθε a σε b και κάθε b σε a. (Σηµείωση: Σ 8a, b9 )
B. Θεωρία
4. Χρήση των Μηχανών Turing
1. Μηχανές Turing που υπολογίζουν συναρτήσεις
18∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Η δουλειά που τυπικά εκτελούν οι µηχανές Turing είναι να υπολογίζουν
συναρτήσεις συµβολοσειρών:
• Έστω µια συνάρτηση @:	ΣA
∗
→ ΣA
∗
µε ΣA
∗
Σ 8#9
• Λέµε ότι η µηχανή Turing Μ υπολογίζει την f αν για κάθε w ∈ ΣA
∗
µε f w u ισχύει
ότι:
, ### ⊢*
∗
h, #%#
• Αν υπάρχει µηχανή Turing που υπολογίζει µια συνάρτηση f, λέµε ότι η συνάρτηση
είναι Turing υπολογίσιµη ή αναδροµική
$
C
C
$
#
#
Άσκηση: Κατασκευάστε µηχανή Turing που υπολογίζει την συνάρτηση f w w#D
όπου # ∈ 80,19∗
.
B. Θεωρία
4. Χρήση των Μηχανών Turing
1. Μηχανές Turing που υπολογίζουν συναρτήσεις
19∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
B. Θεωρία
4. Χρήση των Μηχανών Turing
2. Επεκτάσεις των Μηχανών Turing
20∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Ορίζονται επεκτάσεις των Μηχανών Turing µε διάφορους τρόπους:
1. Μηχανή Turing µε άπειρη ταινία και προς τις δύο κατευθύνσεις.
2. Μηχανή Turing µε πολλές ταινίες και µία κεφαλή ανά ταινία
3. Μηχανή Turing µε µία ταινία και πολλές κεφαλές
4. Μηχανή Turing µε διδιάστατη και γενικότερα πολυδιάστατη ταινία
Αποδεικνύεται ότι όλες οι παραπάνω µηχανές µπορούν να προσοµοιωθούν από την
κλασική µηχανή Turing που µελετάµε στο µάθηµα αυτό.
!! Στις εξετάσεις ζητείται υπολογισµός µε κλασική µηχανή Turing, αλλά θεωρητικά σε
επόµενα µαθήµατα θα συναντήσουµε µηχανές Turing της περίπτωσης 2 !!
Γ. Ασκήσεις
Άσκηση Κατανόησης 1
Η ακόλουθη µηχανή Turing ορίζεται ως η µηχανή αριστερής ολίσθησης, δηλαδή η
µηχανή που κάνει την παραγωγή: , ### ⊢*
∗
h, ## όπου # ∈ 8 , 9∗
Επαληθεύστε την λειτουργία της µηχανής µε είσοδο τη συµβολοσειρά #abb#
21∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
L#
4 5 #
4
#
#
Γ. Ασκήσεις
Άσκηση Κατανόησης 2
Η ακόλουθη µηχανή Turing ορίζεται ως η µηχανή δεξιάς ολίσθησης, δηλαδή η µηχανή
που κάνει την παραγωγή: , ### ⊢*
∗
h, #### όπου # ∈ 8 , 9∗
Επαληθεύστε την λειτουργία της µηχανής µε είσοδο τη συµβολοσειρά #abb#
22∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
L
4 5 #6
4
#
#
R#
Γ. Ασκήσεις
Εφαρµογή 1
Κατασκευάστε µηχανή Turing που υπολογίζει την αναδροµική συνάρτηση f που ορίζεται
ως εξής:
• Η f δέχεται ως όρισµα έναν αριθµό στο µοναδιαίο σύστηµα αρίθµησης (π.χ. ο αριθµός
3 γράφεται 111 και ο αριθµός 5 γράφεται 11111) και να υπολογίζει τον επόµενό του w’.
• Συνεπώς ζητείται Μ.Τ. που υπολογίζει την συνάρτηση f(w)=w’ και κάνει τον
υπολογισµό: , ### ⊢*
∗
h, ##′#
23∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
Γ. Ασκήσεις
Εφαρµογή 2
Κατασκευάστε µηχανή Turing που υπολογίζει την αναδροµική συνάρτηση f που ορίζεται
ως εξής:
• Η f δέχεται ως όρισµα έναν αριθµό στο δυαδικό σύστηµα αρίθµησης και να υπολογίζει
τον επόµενό του w’. Ο υπολογσιµός να γίνεται µόνο για τους αριθµούς>=1.
• Συνεπώς ζητείται Μ.Τ. που υπολογίζει την συνάρτηση f(w)=w’ και κάνει τον
υπολογισµό: , ### ⊢*
∗
h, ##′#
24∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
1 of 24

Recommended

ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.4 by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.4ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.4
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.4Dimitris Psounis
3.4K views21 slides
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2 by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2Dimitris Psounis
7.1K views23 slides
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.3 by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.3ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.3
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.3Dimitris Psounis
5.9K views22 slides
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.5 by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.5ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.5
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.5Dimitris Psounis
3.6K views13 slides
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.3 by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.3ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.3
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.3Dimitris Psounis
4.6K views26 slides
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.6 by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.6ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.6
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.6Dimitris Psounis
6.3K views23 slides

More Related Content

What's hot

ΠΛΗ20 ΜΑΘΗΜΑ 2.5 by
ΠΛΗ20 ΜΑΘΗΜΑ 2.5ΠΛΗ20 ΜΑΘΗΜΑ 2.5
ΠΛΗ20 ΜΑΘΗΜΑ 2.5Dimitris Psounis
7.4K views28 slides
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.4 by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.4ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.4
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.4Dimitris Psounis
5K views23 slides
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.1 by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.1ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.1
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.1Dimitris Psounis
9.3K views18 slides
ΠΛΗ20 ΜΑΘΗΜΑ 2.1 by
ΠΛΗ20 ΜΑΘΗΜΑ 2.1ΠΛΗ20 ΜΑΘΗΜΑ 2.1
ΠΛΗ20 ΜΑΘΗΜΑ 2.1Dimitris Psounis
9.9K views29 slides
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.2 by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.2ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.2
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 4.2Dimitris Psounis
5.6K views35 slides
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 6.3 by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 6.3ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 6.3
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 6.3Dimitris Psounis
3.9K views30 slides

What's hot(20)

ΠΛΗ20 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2 by Dimitris Psounis
ΠΛΗ20 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2ΠΛΗ20 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2
ΠΛΗ20 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2
Dimitris Psounis6.7K views

Viewers also liked

ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1 by
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1Dimitris Psounis
4.9K views1 slide
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)Dimitris Psounis
4.6K views6 slides
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)Dimitris Psounis
4.3K views1 slide
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2 by
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2Dimitris Psounis
6.1K views1 slide
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)Dimitris Psounis
5.5K views1 slide
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)Dimitris Psounis
5.7K views6 slides

Viewers also liked(6)

ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1 by Dimitris Psounis
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1
Dimitris Psounis4.9K views
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by Dimitris Psounis
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
Dimitris Psounis4.6K views
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by Dimitris Psounis
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 5.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
Dimitris Psounis4.3K views
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2 by Dimitris Psounis
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2
Dimitris Psounis6.1K views
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by Dimitris Psounis
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΠΛΗ30 ΚΑΡΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
Dimitris Psounis5.5K views
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by Dimitris Psounis
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 3.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
Dimitris Psounis5.7K views

More from Dimitris Psounis

Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ by
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣΗ ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣDimitris Psounis
4.9K views25 slides
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ (4διαφ) by
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ (4διαφ)Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ (4διαφ)
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ (4διαφ)Dimitris Psounis
640 views7 slides
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ (4δ) by
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ (4δ)ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ (4δ)
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ (4δ)Dimitris Psounis
475 views8 slides
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ by
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣDimitris Psounis
1.4K views29 slides
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ by
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣΗ ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣDimitris Psounis
5.9K views30 slides
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ (4 διαφ) by
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ (4 διαφ)Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ (4 διαφ)
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ (4 διαφ)Dimitris Psounis
3.8K views8 slides

More from Dimitris Psounis(20)

Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ by Dimitris Psounis
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣΗ ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ
Dimitris Psounis4.9K views
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ (4διαφ) by Dimitris Psounis
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ (4διαφ)Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ (4διαφ)
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 4 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΕΣ (4διαφ)
Dimitris Psounis640 views
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ (4δ) by Dimitris Psounis
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ (4δ)ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ (4δ)
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ (4δ)
Dimitris Psounis475 views
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ by Dimitris Psounis
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ
ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 3 - ΚΛΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΔΕΙΚΤΕΣ
Dimitris Psounis1.4K views
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ by Dimitris Psounis
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣΗ ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ
Dimitris Psounis5.9K views
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ (4 διαφ) by Dimitris Psounis
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ (4 διαφ)Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ (4 διαφ)
Η ΓΛΩΣΣΑ C++ - ΜΑΘΗΜΑ 2 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΕΙΣ (4 διαφ)
Dimitris Psounis3.8K views
C++ - ΜΑΘΗΜΑ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ C by Dimitris Psounis
C++ - ΜΑΘΗΜΑ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ CC++ - ΜΑΘΗΜΑ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ C
C++ - ΜΑΘΗΜΑ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ C
Dimitris Psounis2.3K views
C++ - ΜΑΘΗΜΑ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ C (4sl/p) by Dimitris Psounis
C++ - ΜΑΘΗΜΑ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ C (4sl/p)C++ - ΜΑΘΗΜΑ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ C (4sl/p)
C++ - ΜΑΘΗΜΑ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ C (4sl/p)
Dimitris Psounis331 views
ΠΛΗ20 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 6 by Dimitris Psounis
ΠΛΗ20 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 6ΠΛΗ20 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 6
ΠΛΗ20 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 6
Dimitris Psounis2.9K views
ΠΛΗ20 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 5 by Dimitris Psounis
ΠΛΗ20 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 5ΠΛΗ20 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 5
ΠΛΗ20 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 5
Dimitris Psounis898 views
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by Dimitris Psounis
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
Dimitris Psounis2.5K views
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2 by Dimitris Psounis
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.2
Dimitris Psounis2.5K views
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by Dimitris Psounis
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.1 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
Dimitris Psounis4.6K views
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.1 by Dimitris Psounis
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.1ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.1
ΠΛΗ10 ΚΑΡΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 2.1
Dimitris Psounis4.5K views
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 7 by Dimitris Psounis
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 7ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 7
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 7
Dimitris Psounis3.2K views
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 8 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by Dimitris Psounis
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 8 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 8 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 8 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
Dimitris Psounis2.2K views
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 8 by Dimitris Psounis
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 8ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 8
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 8
Dimitris Psounis3.2K views
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 7 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ) by Dimitris Psounis
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 7 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 7 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 7 (ΕΚΤΥΠΩΣΗ)
Dimitris Psounis2.1K views
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 6 by Dimitris Psounis
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 6 ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 6
ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C - ΜΑΘΗΜΑ 6
Dimitris Psounis3.9K views

Recently uploaded

XwrosSigkentrosisSePeriptwsiAnagkis.pdf by
XwrosSigkentrosisSePeriptwsiAnagkis.pdfXwrosSigkentrosisSePeriptwsiAnagkis.pdf
XwrosSigkentrosisSePeriptwsiAnagkis.pdf56ο Γυμνάσιο Αθήνας
8 views2 slides
2023_11_29_Φ_251_136798_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗΣ_ΔΗΛΩΣΗΣ_ΓΕΛ_2024.pdf by
2023_11_29_Φ_251_136798_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗΣ_ΔΗΛΩΣΗΣ_ΓΕΛ_2024.pdf2023_11_29_Φ_251_136798_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗΣ_ΔΗΛΩΣΗΣ_ΓΕΛ_2024.pdf
2023_11_29_Φ_251_136798_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗΣ_ΔΗΛΩΣΗΣ_ΓΕΛ_2024.pdfssuser9e6212
392 views15 slides
ΔΙΑΖΩΜΑ-Γ2.pptx by
ΔΙΑΖΩΜΑ-Γ2.pptxΔΙΑΖΩΜΑ-Γ2.pptx
ΔΙΑΖΩΜΑ-Γ2.pptxKrokus kokkus
61 views96 slides
ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ by
ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ
ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑssuser43d27b
33 views17 slides
ΟΔΗΓΙΕΣ ΚΑΤΑΘΕΣΗΣ ΑΠΟΓΡΑΦΗΣ-3-4 (1).pdf by
ΟΔΗΓΙΕΣ ΚΑΤΑΘΕΣΗΣ ΑΠΟΓΡΑΦΗΣ-3-4 (1).pdfΟΔΗΓΙΕΣ ΚΑΤΑΘΕΣΗΣ ΑΠΟΓΡΑΦΗΣ-3-4 (1).pdf
ΟΔΗΓΙΕΣ ΚΑΤΑΘΕΣΗΣ ΑΠΟΓΡΑΦΗΣ-3-4 (1).pdfssuser369a35
15 views2 slides
ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΡΙΣΕΩΝ-ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΣΧΟΛΙΚΗΣ ΖΩΗΣ by
ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΡΙΣΕΩΝ-ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΣΧΟΛΙΚΗΣ ΖΩΗΣΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΡΙΣΕΩΝ-ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΣΧΟΛΙΚΗΣ ΖΩΗΣ
ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΡΙΣΕΩΝ-ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΣΧΟΛΙΚΗΣ ΖΩΗΣssuser43d27b
31 views22 slides

Recently uploaded(20)

2023_11_29_Φ_251_136798_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗΣ_ΔΗΛΩΣΗΣ_ΓΕΛ_2024.pdf by ssuser9e6212
2023_11_29_Φ_251_136798_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗΣ_ΔΗΛΩΣΗΣ_ΓΕΛ_2024.pdf2023_11_29_Φ_251_136798_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗΣ_ΔΗΛΩΣΗΣ_ΓΕΛ_2024.pdf
2023_11_29_Φ_251_136798_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗΣ_ΔΗΛΩΣΗΣ_ΓΕΛ_2024.pdf
ssuser9e6212392 views
ΟΔΗΓΙΕΣ ΚΑΤΑΘΕΣΗΣ ΑΠΟΓΡΑΦΗΣ-3-4 (1).pdf by ssuser369a35
ΟΔΗΓΙΕΣ ΚΑΤΑΘΕΣΗΣ ΑΠΟΓΡΑΦΗΣ-3-4 (1).pdfΟΔΗΓΙΕΣ ΚΑΤΑΘΕΣΗΣ ΑΠΟΓΡΑΦΗΣ-3-4 (1).pdf
ΟΔΗΓΙΕΣ ΚΑΤΑΘΕΣΗΣ ΑΠΟΓΡΑΦΗΣ-3-4 (1).pdf
ssuser369a3515 views
ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΡΙΣΕΩΝ-ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΣΧΟΛΙΚΗΣ ΖΩΗΣ by ssuser43d27b
ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΡΙΣΕΩΝ-ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΣΧΟΛΙΚΗΣ ΖΩΗΣΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΡΙΣΕΩΝ-ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΣΧΟΛΙΚΗΣ ΖΩΗΣ
ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΡΙΣΕΩΝ-ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΣΧΟΛΙΚΗΣ ΖΩΗΣ
ssuser43d27b31 views
Ο ΑΪ ΒΑΣΙΛΗΣ ΣΤΙΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΧΩΡΕΣ ΜΕΡΟΣ Β.pptx by ssuser86b52c
Ο ΑΪ ΒΑΣΙΛΗΣ ΣΤΙΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΧΩΡΕΣ ΜΕΡΟΣ Β.pptxΟ ΑΪ ΒΑΣΙΛΗΣ ΣΤΙΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΧΩΡΕΣ ΜΕΡΟΣ Β.pptx
Ο ΑΪ ΒΑΣΙΛΗΣ ΣΤΙΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΧΩΡΕΣ ΜΕΡΟΣ Β.pptx
ssuser86b52c7 views
tmimata2711112.pdf by ckyriakou
tmimata2711112.pdftmimata2711112.pdf
tmimata2711112.pdf
ckyriakou9 views
τεχνικές διαχείρισης σχολικής τάξης.pptx by sarrafimaria
τεχνικές διαχείρισης σχολικής τάξης.pptxτεχνικές διαχείρισης σχολικής τάξης.pptx
τεχνικές διαχείρισης σχολικής τάξης.pptx
sarrafimaria17 views
Τριάντα εννιά καφενεία και ένα κουρείο by Dimitra Mylonaki
Τριάντα εννιά καφενεία και ένα κουρείοΤριάντα εννιά καφενεία και ένα κουρείο
Τριάντα εννιά καφενεία και ένα κουρείο
Dimitra Mylonaki11 views
Σχολικός εκφοβισμός by ssuser43d27b
Σχολικός εκφοβισμόςΣχολικός εκφοβισμός
Σχολικός εκφοβισμός
ssuser43d27b36 views
2023_11_29_Φ_152_136804_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗ_ΔΗΛΩΣΗ_ΕΠΑΛ_2024.pdf by ssuser9e6212
2023_11_29_Φ_152_136804_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗ_ΔΗΛΩΣΗ_ΕΠΑΛ_2024.pdf2023_11_29_Φ_152_136804_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗ_ΔΗΛΩΣΗ_ΕΠΑΛ_2024.pdf
2023_11_29_Φ_152_136804_Α5_ΕΓΚΥΚΛΙΟΣ_ΑΙΤΗΣΗ_ΔΗΛΩΣΗ_ΕΠΑΛ_2024.pdf
ssuser9e6212516 views

ΠΛΗ30 ΜΑΘΗΜΑ 5.1

  • 1. ΠΛΗ30 ΕΝΟΤΗΤΑ 5: ΑΠΟΦΑΣΙΣΙΜΕΣ και ΑΠΟ∆ΕΚΤΕΣ ΓΛΩΣΣΕΣ Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που υπολογίζουν Συναρτήσεις ∆ηµήτρης Ψούνης
  • 2. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Α. Σκοπός του Μαθήµατος Β. Θεωρία 1. Μηχανές Turing 1. ∆οµικά Στοιχεία 2. Τρόπος Λειτουργίας 3. Τυπικός Ορισµός 4. ∆ιάγραµµα Καταστάσεων Μηχανής Turing 5. Παραδείγµατα Απλών Μηχανών Turing 2. Σχέση «παράγει» 1. Κατάσταση Μ.Τ. 2. Σχηµατισµός Μ.Τ. 3. Σχέση «Παράγει» 3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ. 1. Στοιχειώδεις Μ.Τ. 2. Σύνθετες Μ.Τ. 4. Χρήση των Μηχανών Turing 1. Μ.Τ. που υπολογίζουν συναρτήσεις 2. Επεκτάσεις των Μ.Τ. Γ.Ασκήσεις 2∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
  • 3. Α. Σκοπός του Μαθήµατος Οι στόχοι του µαθήµατος είναι: Επίπεδο Α Η λειτουργία και ο σχεδίασµος Μ.Τ. είναι SOS για τις τελικές εξετάσεις ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ. Επίπεδο Β ∆ιάγραµµα Κατάστασης Μ.Τ. Σχηµατισµός, Κατάσταση και σχέση «παράγει» στις Μ.Τ. Επίπεδο Γ (-) 3∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
  • 4. B. Θεωρία 1. Mηχανή Turing 1. ∆οµικά Στοιχεία µιας µηχανής Turing 4∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις ∆οµικά Στοιχεία µιας κλασικής Μηχανής Turing: • Μία µονάδα ελέγχου (όπως το αυτόµατο των κανονικών γλωσσών), δηλαδή έναν µηχανισµό καταστάσεων-µεταβάσεων. • Η µονάδα ελέγχου έχει µία µοναδική τελική κατάσταση που συµβολίζεται µε h • Επιπλέον όµως έχει µία ταινία συµβόλων απεριοριστου µεγέθους: • Έχει αρχή (το αριστερότερο κελί) και είναι απεριοριστού µήκους προς τα δεξιά. • Το ειδικό σύµβολο # δείχνει ότι το κελί είναι κενό. • Έχει µια κεφαλή που δείχνει σε ένα συγκεκριµένο κελί της ταινίας. Μηχανή Turing h ΜΟΝΑ∆Α ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΑΙΝΙΑ # # … ΚΕΦΑΛΗ
  • 5. B. Θεωρία 1. Μηχανή Turing 2. Τρόπος Λειτουργίας Μηχανής Turing 5∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις Προσοχή στον τρόπο λειτουργίας της µηχανής Turing (καµία σχέση µε τα προηγούµενα). Αρχικοποίηση • Προτού καν ξεκινήσει την λειτουργία της, έχουµε περάσει την είσοδο στην ταινία. • Συνήθως η είσοδος w είναι περασµένη ως #w# που σηµαίνει ότι: • Το αριστερότερο κελί είναι # • Μετά στα διαδοχικά κελιά είναι η συµβολοσειρά w • Αµέσως µετά όλα τα κελιά είναι κενά. • Η κεφαλή βρίσκεται συνήθως στην αρχή της ταινίας (καθορίζεται από την εκφώνηση) Σε κάθε βήµα: • Η µηχανή κοιτά την κατάσταση του αυτοµάτου και το σύµβολο της κεφαλής. • Εκτελείται η ενέργεια που καθορίζει η µετάβαση που µπορεί να είναι αποκλειστικά µία από τις εξής: • Κίνησε Αριστερά την Κεφαλή (Συµβολίζεται L) • Κίνησε ∆εξιά την Κεφαλή (Συµβολίζεται R) • Αντικατέστησε το σύµβολο του κελιού που δείχνει η κεφαλή µε το σύµβολο σ (συµβολίζεται σ) • Η µετάβαση θα συµβολίζεται στο αυτόµατο ως: • Α είναι η κατάσταση που βρισκόµαστε. • κ είναι το σύµβολο του κελιού που δείχνει η κεφαλή • Χ είναι L ή R ή σ Τερµατισµός: Όταν γίνει η µετάβαση στην τελική κατάσταση h A B κ/Χ
  • 6. B. Θεωρία 1. Μηχανή Turing 3. Τυπικός Ορισµός Ντετερµινιστικής Μηχανής Turing Η µηχανή είναι ντετερµινιστική αφού έχουµε συνάρτηση µετάβασης (καθορίζεται µε µοναδικό τρόπο η µετάβαση του αυτοµάτου µε κάθε συνδυασµό κατάστασης και συµβόλου ταινίας) 6∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις Μια Ντετερµινιστική Μηχανή Turing είναι µια 5-άδα , Σ, δ, s, h όπου: είναι ένα πεπερασµένο σύνολο καταστάσεων Σ είναι το αλφάβητο ταινίας που υποχρεωτικά περιέχει το κενό ( # ). : Σ → Κ Σ ∪ , είναι η συνάρτηση µετάβασης. Π.χ. η κίνηση 0,1 1, σηµαίνει ότι είµαστε στην q0 και η κεφαλή δείχνει σε 1, οπότε µεταβαίνουµε στην q1 και µετακινούµε την κεφαλή µία θέση δεξιά) ∈ είναι η αρχική κατάσταση ∈ είναι η τελική κατάσταση. Συµπεριφορά µιας Μηχανής Turing Μία µηχανή Turing µπορεί να έχει µία από τις ακόλουθες συµπεριφορές: • Να τερµατίζει: Όταν φτάνει στην µοναδική τελική κατάσταση h • Να πέφτει σε βρόχο: Αν π.χ. έχουµε κίνηση της µορφής q, σ q, σ • Να κρεµάει: Αν γίνει µετάβαση L, όταν είµαστε στο 1ο κελί της ταινίας. Σηµαντικό! Μια µηχανή Turing που έχει γραφτεί σωστά θα εκτελεί µια ενέργεια πάνω στην ταινία της. Είναι προγραµµατιστικό λάθος να κρεµάει ή να πέφτει σε βρόχο.
  • 7. B. Θεωρία 1. Μηχανή Turing 4. ∆ιάγραµµα Καταστάσεων Μηχανής Turing 7∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις ∆ιάγραµµα Καταστάσεων µηχανής Turing είναι µια σχηµατική απεικόνιση της συνάρτησης µετάβασης της µηχανής. • Η αρχική κατάσταση συµβολίζεται: • Η µετάβαση 0,1 1, συµβολίζεται: • Η (µοναδική) τελική κατάσταση h συµβολίζεται µε: q0 q1 1/R h
  • 8. Ασκηση 1: Θεωρούµε την µηχανή Turing ΜΑ που περιγράφεται από το ακόλουθο διάγραµµα καταστάσεων. Αφού µελετήσετε την συµπεριφορά της µε είσοδο την συµβολοσειρά #abb# µε την κεφαλή να βρίσκεται στην αρχή της ταινίας, δώστε µία άτυπη περιγραφή της λειτουργίας της µηχανής. B. Θεωρία 1. Μηχανή Turing 5. Παραδείγµατα Απλών Μηχανών Turing. 8∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις q0 q1 #/R a/b b/a q2 a/R b/R h #/#
  • 9. Ασκηση 2: Θεωρούµε την µηχανή Turing ΜΒ που περιγράφεται από το ακόλουθο διάγραµµα καταστάσεων. Αφού µελετήσετε την συµπεριφορά της µε είσοδο την συµβολοσειρά #ba# µε την κεφαλή να βρίσκεται στην αρχή της ταινίας, δώστε µία άτυπη περιγραφή της λειτουργίας της µηχανής. B. Θεωρία 1. Μηχανή Turing 5. Παραδείγµατα Απλών Μηχανών Turing. 9∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις q0 q1 #/R a/# b/# q2 #/R h #/#
  • 10. B. Θεωρία 2. Σχέση «Παράγει» 1. Κατάσταση µιας Μ.Τ. 10∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις Κατάσταση µιας Μ.Τ. είναι µια ενιαία περιγραφή που καθορίζει την τρέχουσα κατάσταση της Μ.Τ. (δηλαδή µια φωτογραφία της κατάστασης στην οποία βρισκόµαστε). Στην κατάσταση ορίζουµε µε έναν µαθηµατικό τρόπο: 1. Σε ποια κατάσταση βρίσκεται η µονάδα ελέγχου 2. Σε ποια θέση της ταινίας βρίσκεται η κεφαλή 3. Ποια είναι η συµβολοσειρά στην ταινία. Παραδείγµατα: Η MA που µελετήσαµε σε προηγούµενο παράδειγµα πέρασε από τις καταστάσεις Μ.Τ.: • (q2,#bab) που σηµαίνει ότι • Η µονάδα ελέγχου ήταν στην κατάσταση q2 • Η ταινία είχε τα σύµβολα #bab###########..... • H κεφαλή δείχνει στο τρίτο κελί της ταινίας που έχει το σύµβολο α • (h,#abb#) που σηµαίνει ότι • Η µονάδα ελέγχου ήταν στην κατάσταση h • Η ταινία είχε τα σύµβολα #abb###########..... • H κεφαλή δείχνει στο πέµπτο κελί της ταινίας που έχει το σύµβολο # Παραδείγµατα καταστάσεων Μ.Τ.: • (q1,baa#) • (h,######a)
  • 11. B. Θεωρία 2. Σχέση «Παράγει» 2. Σχηµατισµός µιας Μ.Τ. 11∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις Σχηµατισµός µιας Μ.Τ. είναι ένας πιο µαθηµατικός τρόπος να απεικονίσουµε την ίδια πληροφορία µε αυτήν της κατάστασης µιας Μ.Τ. και συγκεκριµένα ως ένα µέλος του καρτεσιανού γινοµένου: Κ Σ∗ Σ Σ∗ Σ # ∪ ! Όπου • το 1ο µέλος είναι η τρέχουσα κατάσταση • Το 2ο µέλος είναι η συµβολοσειρά από την αρχή της ταινίας, εώς και το κελί αριστερά της κεφαλής • Το 3ο µέλος είναι το σύµβολο του κελιού που δείχνει η κεφαλή • Το 4ο µέλος είναι η συµβολοσειρά στα δεξιά της κεφαλής. Παραδείγµατα: • Η κατάσταση Μ.Τ. (q2,#bab) αντιστοιχεί στον σχηµατισµό Μ.Τ. (q2,#b,α,b) • Η κατάσταση Μ.Τ. (h,#abb#) αντιστοιχεί στον σχηµατισµό Μ.Τ. (h,#abb,#,ε)
  • 12. B. Θεωρία 2. Σχέση «Παράγει» 3. Σχέση «Παράγει» 12∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις Η σχέση «παράγει» ορίζεται για να έχουµε έναν µαθηµατικό τρόπο περιγραφής του τι κάνει η µια µηχανή Turing. • Τυπικά για µία Μηχανή Turing Μ=(Κ,Σ,δ,s,h) λέµε ότι ο σχηµατισµός ", #", $", %" παράγει σε ένα βήµα τον σχηµατισµό ', #', $', %' και γράφουµε: ", #", $", %" ⊢) ', #', $', %' • αν και µόνο αν µεταβαίνουµε από το 1ο σχηµατισµό στον 2ο ακολουθώντας την µετάβαση που ορίζεται στην συνάρτηση µετάβασης ως δ ", " Ορίζουµε επίσης τις σχέσεις: • «Παράγει σε n βήµατα» και συµβολίζουµε µε ⊢* + όπου κάνουµε n εφαρµογές της σχέσης «παράγει σε ένα βήµα» • «Παράγει» και συµβολίζουµε µε ⊢* ∗ όπου κάνουµε 0,1,2,…. εφαρµογές της σχέσης «παράγει σε ένα βήµα» Συνεπώς ένας υπολογισµός της Μ.Τ. είναι ο ,, -, #, .# ⊢/ ∗ 0, .1, 2, .3
  • 13. B. Θεωρία 3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ. 1. Στοιχειώδεις Μ.Τ. 13∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις Προκειµένου να κατασκευάσουµε µηχανές Turing που κάνουν µία ουσιαστική δουλειά, ορίζουµε απλές µηχανές που θα χρησιµοποιήσουµε ως δοµικά στοιχεία σε πιο περίπλοκες µηχανές. Οι µηχανές που ορίζει το βιβλίο του ΕΑΠ είναι οι εξής ( * σηµαίνει «οτιδήποτε»): s h */σ Μσ ή σ : «Γράψιµο Συµβόλου σ» s h */L ΜL ή L : «Κίνηση Αριστερά» s h */R ΜR ή R : «Κίνηση ∆εξιά» s h */* Μ> ή > «Μηχανή αρχή» h Μh ή h «Μηχανή-Τέλος» ( */* σηµαίνει «ότι αφήνουµε την ταινία ανέπαφη»): */*
  • 14. Παράδειγµα: Η ακόλουθη µηχανή Turing µετακινεί την κεφαλή µία θέση δεξιά, διαβάζει το σύµβολο, πάει µία θέση δεξιά και γράφει το σύµβολο σ, γίνεται µία κίνηση δεξιά ακόµη και η µηχανή τερµατίζει. Η µηχανή αυτή µε είσοδο #aab# η κεφαλή πηγαίνει δεξιά #aab# διαβάζει το σύµβολο σ=α, µετακινεί την κεφαλή µια θέση δεξιά #aab#, γράφεται το σύµβολο σ=α (κατάσταση ταινίας #aaa# ) και η κεφαλή µετακινείται δεξία (κατάσταση ταινίας #aaa# ) και τερµατίζει. B. Θεωρία 3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ. 1. Στοιχειώδεις Μ.Τ. 14∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις Συνθέτουµε πιο σύνθετες µηχανές στις οποίες ενώνουµε στοιχεώδεις µηχανές µε µεταβάσεις που διαβάζονται ως εξής: Σύµβολα Μεταβάσεων Κατά σύµβαση του ΕΑΠ αν δεν καθορίζεται µετάβαση από µια στοιχειώδη µηχανή, τότε το αυτόµατο τερµατίζει. Υποχρεωτική Μετάβαση (την ακολουθούµε υποχρεωτικά) x Μετάβαση αν η κεφαλή δείχνει στο σύµβολο x R 4 5 # R 4 5 # Μετάβαση µε αποθήκευση συµβόλου. Η µηχανή θυµάται ότι διάβασε το σύµβολο σ και µπορούµε έπειτα να γράψουµε το σύµβολο σ στην ταινία µε την µηχανή σ. σ R
  • 15. B. Θεωρία 3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ. 1. Στοιχειώδεις Μ.Τ. 15∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις Και οι ακόλουθες µηχανές Turing ορίζονται στο βιβλίο ΕΑΠ, θεωρούνται στοιχειώδεις και µπορούµε να τις χρησιµοποιήσαµε για να κατασκευάσουµε ακόµη πιο περίπλοκες µηχανές. R2: «∆ύο θέσεις δεξιά» R R Οµοίως µπορούµε να χρησιµοποιήσουµε την µηχανή L2 Γενικότερα µπορούµε να χρησιµοποιή- σουµε τις µηχανές Lk,Rk για k κάποιον φυσικό αριθµό. R#: «∆εξιά µέχρι να συναντήσεις #» R #6 Σχηµατικά ∆ιαβάζεται: «Όσο δεν διαβά- ζεις # πήγαινε δεξιά Οµοίως ορίζεται η µηχανή L# 7#6: «∆εξιά µέχρι να συναντήσεις µη κενό» R # Σχηµατικά ∆ιαβάζεται: «Όσο διαβά- ζεις # πήγαινε δεξιά Οµοίως ορίζεται η µηχανή #6
  • 16. Άσκηση 1: ∆ώστε άτυπη περιγραφή της λειτουργίας της ακόλουθης Μ.Τ. µε είσοδο #w# όπου # ∈ 80,19∗ B. Θεωρία 3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ. 2. Σύνθετες Μ.Τ. 16∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις Με χρήση των παραπάνω Μ.Τ. µπορούµε να κατασκευάσουµε πιο σύνθετες Μηχανές Turing οι οποίες πλέον είναι στοιχειώδεις αλγόριθµοι που εκτελούν µια ενέργεια πάνω στην ταινία της Μηχανής Turing. # #6 #
  • 17. Άσκηση 2: ∆ώστε άτυπη περιγραφή της λειτουργίας της ακόλουθης Μ.Τ. µε είσοδο #w# όπου # ∈ 80,19∗ B. Θεωρία 3. ∆ιάγραµµα Ροής Μ.Τ. 2. Σύνθετες Μ.Τ. 17∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις L# 4 5 # # # ' 4 R# # L# ' 4
  • 18. Παράδειγµα: Η ακόλουθη µηχανή Turing υπολογίζει την συνάρτηση f w #6 όπου #6 η συµβολοσειρά που προκύπτει από την w µετατρέποντας κάθε a σε b και κάθε b σε a. (Σηµείωση: Σ 8a, b9 ) B. Θεωρία 4. Χρήση των Μηχανών Turing 1. Μηχανές Turing που υπολογίζουν συναρτήσεις 18∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις Η δουλειά που τυπικά εκτελούν οι µηχανές Turing είναι να υπολογίζουν συναρτήσεις συµβολοσειρών: • Έστω µια συνάρτηση @: ΣA ∗ → ΣA ∗ µε ΣA ∗ Σ 8#9 • Λέµε ότι η µηχανή Turing Μ υπολογίζει την f αν για κάθε w ∈ ΣA ∗ µε f w u ισχύει ότι: , ### ⊢* ∗ h, #%# • Αν υπάρχει µηχανή Turing που υπολογίζει µια συνάρτηση f, λέµε ότι η συνάρτηση είναι Turing υπολογίσιµη ή αναδροµική $ C C $ # #
  • 19. Άσκηση: Κατασκευάστε µηχανή Turing που υπολογίζει την συνάρτηση f w w#D όπου # ∈ 80,19∗ . B. Θεωρία 4. Χρήση των Μηχανών Turing 1. Μηχανές Turing που υπολογίζουν συναρτήσεις 19∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
  • 20. B. Θεωρία 4. Χρήση των Μηχανών Turing 2. Επεκτάσεις των Μηχανών Turing 20∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις Ορίζονται επεκτάσεις των Μηχανών Turing µε διάφορους τρόπους: 1. Μηχανή Turing µε άπειρη ταινία και προς τις δύο κατευθύνσεις. 2. Μηχανή Turing µε πολλές ταινίες και µία κεφαλή ανά ταινία 3. Μηχανή Turing µε µία ταινία και πολλές κεφαλές 4. Μηχανή Turing µε διδιάστατη και γενικότερα πολυδιάστατη ταινία Αποδεικνύεται ότι όλες οι παραπάνω µηχανές µπορούν να προσοµοιωθούν από την κλασική µηχανή Turing που µελετάµε στο µάθηµα αυτό. !! Στις εξετάσεις ζητείται υπολογισµός µε κλασική µηχανή Turing, αλλά θεωρητικά σε επόµενα µαθήµατα θα συναντήσουµε µηχανές Turing της περίπτωσης 2 !!
  • 21. Γ. Ασκήσεις Άσκηση Κατανόησης 1 Η ακόλουθη µηχανή Turing ορίζεται ως η µηχανή αριστερής ολίσθησης, δηλαδή η µηχανή που κάνει την παραγωγή: , ### ⊢* ∗ h, ## όπου # ∈ 8 , 9∗ Επαληθεύστε την λειτουργία της µηχανής µε είσοδο τη συµβολοσειρά #abb# 21∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις L# 4 5 # 4 # #
  • 22. Γ. Ασκήσεις Άσκηση Κατανόησης 2 Η ακόλουθη µηχανή Turing ορίζεται ως η µηχανή δεξιάς ολίσθησης, δηλαδή η µηχανή που κάνει την παραγωγή: , ### ⊢* ∗ h, #### όπου # ∈ 8 , 9∗ Επαληθεύστε την λειτουργία της µηχανής µε είσοδο τη συµβολοσειρά #abb# 22∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις L 4 5 #6 4 # # R#
  • 23. Γ. Ασκήσεις Εφαρµογή 1 Κατασκευάστε µηχανή Turing που υπολογίζει την αναδροµική συνάρτηση f που ορίζεται ως εξής: • Η f δέχεται ως όρισµα έναν αριθµό στο µοναδιαίο σύστηµα αρίθµησης (π.χ. ο αριθµός 3 γράφεται 111 και ο αριθµός 5 γράφεται 11111) και να υπολογίζει τον επόµενό του w’. • Συνεπώς ζητείται Μ.Τ. που υπολογίζει την συνάρτηση f(w)=w’ και κάνει τον υπολογισµό: , ### ⊢* ∗ h, ##′# 23∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις
  • 24. Γ. Ασκήσεις Εφαρµογή 2 Κατασκευάστε µηχανή Turing που υπολογίζει την αναδροµική συνάρτηση f που ορίζεται ως εξής: • Η f δέχεται ως όρισµα έναν αριθµό στο δυαδικό σύστηµα αρίθµησης και να υπολογίζει τον επόµενό του w’. Ο υπολογσιµός να γίνεται µόνο για τους αριθµούς>=1. • Συνεπώς ζητείται Μ.Τ. που υπολογίζει την συνάρτηση f(w)=w’ και κάνει τον υπολογισµό: , ### ⊢* ∗ h, ##′# 24∆ηµήτρης Ψούνης, ΠΛΗ30, Μάθηµα 5.1: Μηχανές Turing που Υπολογίζουν Συναρτήσεις